涤纶织物在超临界二氧化碳中的染色性能研究

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1、第卷第期纺织学报∂年月∏×¬∏涤纶织物在超临界二氧化碳中的染色性能研究余志成林鹤鸣张珍浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室杭州摘要研究涤纶织物在超临界二氧化碳染色的上染速率!上染率!表观深度ΚΠΣ值!匀染性及其影响因素∀并通过实验结果表明随着超临界二氧化碳染色温度!压力的提高涤纶织物的上染速率!上染率及ΚΠΣ值增加当预定型温度在ε左右时涤纶织物的ΚΠΣ值!上染率最低织物要得到良好的匀染性二氧化碳流体要有合适的循环速率∀关键词超临界二氧化碳染色

2、上染速率匀染性ΚΠΣ值中图分类号×≥1文献标识码文章编号222部∀晶体状态的染料!流体相中溶解的染料!纤维上1实验材料与方法的染料之间存在着如下平衡1.1织物与试剂≈∆晶体Ζ≈∆溶解Ζ≈∆纤维涤纶平纹织物1!分散蓝!ƒ∀已有研究表明分散染料在超临界二氧化碳中1.2实验仪器扩散系数较大即溶解状态的染料能很快扩散到整超临界流体试验仪!≥ƒ型计算机测个流体相中然后随流体的流动到达纤维表面∀分色配色仪!∂2°≤型紫外可见分光光度计仪∀散染料的上染速率主要取决于染

3、料通过纤维表1.3实验方法面扩散边界层的速率染料在纤维内部的扩散速织物表观深度ΚΠΣ值的测定在率∀当染液循环充分时后者对染料的上染速率起≥ƒ型计算机测色配色仪上按规定进行测试测着决定性的作用∀试时采用光源观察角β∀其大小用∏2∏公式来表示即ΚΠΣΡΠΡΡ为最大吸收波长处的反射率∀纤维上染料浓度的测定选用ƒ为溶剂在合适的温度下萃取织物上的分散染料用分光光度法测得其光密度在标准曲线查得纤维上的染料浓度∀织物匀染性的测定在织物上任取个点在最大吸收波长Κ¬处测定其表观深度ΚΠΣ

4、值然图1超临界二氧化碳染色的上染速度后计算出平均值ΚΠΣ及标准偏差Σρ以此来表示染从图看到染色温度较低ε时上染速色织物的匀染性∀标准偏差愈小则匀染性愈好∀ν率比较慢达到平衡所需要的时间较长提高温度ΚΠΣν6ΚΠΣιε上染速率加快达到平衡所需要的时间缩ι短∀这是由于染色温度低纤维的溶胀程度较低染νΚΠΣι6料在纤维内的扩散速率比较慢∀等压升温纤维的ιΚΠΣΣρ溶胀程度提高染料在纤维内的扩散速率增加上染ν速率提高∀从图还可看出等温升压能提高二氧式中ν为测量点数∀化碳流体的密度及增加分散染料的溶解度有利于2

5、实验结果与讨论染料在流体中的扩散也有利于纤维的溶胀有助于提高上染速率∀2.1超临界二氧化碳染色的上染速率在超临界二氧化碳流体中2.2染色温度!压力对上染率!ΚΠΣ值的影响晶体状态的分散染料遇二氧化碳而部分溶解溶解状态的分散染料随系统温度!压力是影响超临界≤染色的主要流体的流动到达纤维表面最后吸附!扩散到纤维内浙江省自然科学基金资助项目编号年第期纺织学报=>因素∀表为分散蓝在压力为°!时间为度!结晶尺寸的变化在ε以下随着预定型温的超临界条件下染色温度对上染率!ΚΠΣ值影度的增加涤纶纤维的结晶度增加所以ΚΠΣ值

6、下响的实验结果∀从表可知在ε以下染色温降∀当预定型温度大于ε时虽然纤维的结晶度升高分散蓝对涤纶织物的上染率!ΚΠΣ值增度继续增加但结晶尺寸同时变大所以ΚΠΣ值反加较慢∀但是当染色温度超过ε时上染率!ΚΠΣ而提高∀图为经过预定型的涤纶织物在不同压力值呈快速增加的趋势∀这是因为超临界二氧化碳流的超临界二氧化碳中染色的ΚΠΣ值从图看到体粘度低在流体相的扩散速率快当染色温度升压力的影响与温度的影响基本相似∀高尤其是超过玻璃化温度后涤纶纤维大分子链段运动进一步加剧溶解在流体相中的分散染料会随涤纶纤维大分子链段运动所产生的瞬时孔穴扩散进入到纤维内部∀

7、温度越高纤维孔穴越多染料分子动能越大上染率!ΚΠΣ值越高∀表1染色温度对上染率!ΚΠΣ值的影响°!染色温度ε上染率ΠΚΠΣ值图2不同温度下预定型对涤纶织物染色ΚΠΣ值的影响表为分散染料在染色温度ε时间的超临界条件下染色压力对上染率!ΚΣ值